Sfondo di progettazione
Neben den zu beratenden allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen der einzelnen Hersteller ist die Bemessung der punktgestützten Halter in DIN 18008 [1] geregelt. In der Norm sind hierzu grundsätzlich zwei verschiedene Varianten aufgeführt:
- Anhang B - Verifizierung / Validierung von Finite Elemente Modellen
- Anhang C - Vereinfachtes Verfahren
Zusätzlich zu den verschiedenen Nachweismöglichkeiten sind speziell für Verwendung von Tellerhaltern konstruktive Maßnahmen, wie die geometrische Anordnung auf der Glasscheibe oder die Ausbildung im Randbereich zu beachten.
Verwendete Ausgangsdaten der Analyse
VSG aus TVG 2 x 8 mm
Punkthalter PH 793 der Glassline GmbH (Zulassung Z-70.2-99 [3]), Teller Ø 52 mm, Bohrung Ø 25 mm
Bemessungslast qd = 4,5 kN/m²
Modellierung in RFEM nach dem vereinfachten System
Bei der Bemessung der Glasscheibe nach dem vereinfachten System der DIN 18008 Anhang C [1] darf die Scheibe ohne deren Bohrlöcher betrachtet werden. Die vorhandenen Punkhalter werden durch Federn abgebildet. Die vorhandene Federsteifigkeit ist in der Zulassung gegeben und ergibt sich in unserem Beispiel zu:
CZ,max = 1/24.372 + 1/3.015 = 2.683 N/mm
CZ,min = 1/15.386 + 1/1.592 = 1.443 N/mm
CZ,gew = 2.000 N/mm
CV;x,y = 344 N/mm
Anhand der genannten Parameter errechnen sich folgende Ergebniswerte.
Unter Zuhilfenahme der Formeln und Parameter der DIN 18008 Anhang C [1] lassen sich nun alle relevanten Spannungsanteile errechnen.
Spannungskomponente FZ:
Spannungskomponente Mres:
Auf Grund gelenkiger Lagerung um die Achsen x, y und z entsteht kein zusätzliches Moment Mres.
Spannungskonzentration im Bohrlochbereich:
σg = σg(3d) ∙ δg ∙ k = 9,6 ∙ 8 / 10,8 ∙ 1,6 = 11,4 N/mm²
Der maßgebende Bemessungswert der Beanspruchung für den Bereich der Punkthalter wird weiter aus der Summe der einzelnen Komponenten gebildet.
Ed = 38,8 + 0,1 + 11,4 = 50,3 N/mm²
Als letzter Schritt muss noch eine Betrachtung des Feldmoments erfolgen. Dabei muss das Moment an einem statisch bestimmten System ermittelt werden.
Die maßgebende Beanspruchung des Systems im Feldbereich ergibt sich zu Ed = 16,5 N/mm².
Die zulässige Beanspruchung für VSG errechnet sich zu
und somit ein Gesamtausnutzungsgrad der Scheibe von η = 0,98.
Neben der hier geführten reinen Spannungsanalyse sind noch weitere ergänzende Nachweise zur exakten Dimensionierung der Scheibe zu führen. Hierzu wird weiterführend auf die Norm verwiesen.
Conclusione
In Anhang C der Norm 18008 sind sehr einfache Hilfsmittel zur Bemessung von punktuellen Lagerungen von Glasscheiben gegeben. Unter Zuhilfenahme der Tabellenwerte kann sehr schnell eine Abschätzung des Tragverhaltens erfolgen sowie die statische Ausnutzung ermittelt werden. Eine weitere Möglichkeit ist in Anhang B der Norm gegeben. Diese Bemessung und Betrachtung anhand eines Finite-Elemente-Modells wird im nächsten Teil des Beitrags dargestellt.
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